《Food Science & Nutrition》:Impacts of M.?oleifera Leaf Extract on Weight Loss, the Metabolomic Profile, and the Intestinal Microbiota in Individuals With Simple Obesity
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辣木(Moringa oleifera)叶在中国被认定为新食品资源,已显示出潜在的健康益处。为探究辣木叶提取物对减重的影响及其潜在机制,本研究开展了一项随机、双盲临床试验。在该试验中,35名受试者被分配至安慰剂组(Con组)或辣木叶提取物组(Med组),干预持
辣木(Moringa oleifera)叶在中国被认定为新食品资源,已显示出潜在的健康益处。为探究辣木叶提取物对减重的影响及其潜在机制,本研究开展了一项随机、双盲临床试验。在该试验中,35名受试者被分配至安慰剂组(Con组)或辣木叶提取物组(Med组),干预持续90天。两组受试者均接受饮食/生活方式指导。每月评估身体成分,并收集粪便和血清样本用于16S核糖体RNA测序(16S rRNA测序)、生化分析及代谢组学分析。结果显示,两组间的身体质量指数(BMI)、基础代谢率、肌肉量和去脂体重均出现显著变化(均p?0.05)。与Con组相比,Med组的BMI下降更为明显,但更好地维持了基础代谢率、肌肉量和去脂体重。在代谢标志物方面,与Con组相比,Med组的糖化血红蛋白(HbA1c)显著降低,高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)显著升高(均p?0.05)。肠道菌群分析显示,两组间有9个分类群的丰度存在显著差异(p?0.05)。差异表达代谢通路主要集中于“代谢通路”。Med组粪便中乙酸盐水平显著低于Con组;非靶向代谢组学共鉴定出132种差异表达代谢物,这些代谢物富集于多种脂质代谢通路。特定差异代谢物水平与肠道菌群及临床指标表达之间存在一定相关性。综上所述,辣木叶提取物可有效降低肥胖患者的BMI,同时更好地维持基础代谢率、肌肉量和去脂体重;体内HbA1c和HDL-C水平亦得到显著改善,且该提取物对肠道菌群丰度及与脂质代谢相关的代谢物起到调节作用。试验注册:中国临床试验注册中心CTR2400089558。
**论文解读:辣木叶提取物对单纯性肥胖患者减重效果、代谢组学特征及肠道菌群的影响**
**一、研究背景与目的**
肥胖/超重被世界卫生组织(WHO)定义为体内脂肪异常积聚,对人类健康构成重大威胁。自1980年以来,全球肥胖/超重患病率几乎翻倍,每三人中即有一人超重。肥胖可增加高血压、血脂异常、2型糖尿病(T2DM)、心血管疾病等多种非传染性疾病风险。目前肥胖防控措施包括饮食干预、药物干预、生活方式改变及手术疗法,但药物干预和手术可能产生不良反应。近年来,天然食物活性成分在减重研究中的受关注度日益增加。
肠道菌群与肥胖等疾病的发生发展密切相关。厚壁菌门与拟杆菌门丰度比值已被用作肥胖易感性的标志,肥胖个体表现出特定菌群丰度改变及菌群多样性降低。肠道菌群可调节能量吸收、脂肪储存及食欲相关激素分泌。基于肠道菌群与肥胖的关联,益生菌应用已成为肥胖防控的热点。
辣木(Moringa oleifera)叶提取物广泛用于食品、化妆品、医药及饲料等领域,具有抗炎、抗氧化、抗菌等功效。动物实验表明,辣木叶提取物可通过调节脂质代谢、瘦素及肥胖相关基因,显著缓解高脂饮食诱导的肥胖啮齿动物代谢紊乱,并可调节肥胖动物模型粪便中有益菌与有害菌丰度,改善体重、血脂水平及胰岛素抵抗。然而,辣木叶提取物在人体中的减重及代谢调节证据尚不充分。因此,本研究旨在探究辣木叶提取物对单纯性肥胖患者减重、代谢及肠道菌群的影响。
**二、研究内容与结论**
本研究为随机、双盲、安慰剂对照临床试验,从云南省肿瘤医院(昆明医科大学第三附属医院)招募单纯性肥胖志愿者,随机分为辣木叶提取物组(Med组)和安慰剂组(Con组)。经纳入排除标准筛选后共63例志愿者入组,最终35例具有完整数据的受试者纳入分析。两组均接受营养师提供的饮食及生活方式指导,干预周期为3个月。研究每月评估身体成分,并采集粪便和血清样本用于16S rRNA测序、生化分析和代谢组学检测。
研究主要发现:Med组BMI下降较Con组更显著,但基础代谢率、肌肉量和去脂体重保留更好;Med组HbA1c显著降低、HDL-C显著升高;肠道菌群中9个分类群丰度存在组间显著差异;粪便乙酸盐水平显著降低;鉴定出132种差异代谢物,富集于多种脂质代谢通路;差异代谢物与肠道菌群及临床指标间存在相关性。研究结果表明,辣木叶提取物可有效降低肥胖患者BMI,同时改善糖脂代谢指标,并对肠道菌群和脂质代谢相关代谢物发挥调节作用。论文发表于《Food Science》。
**三、主要技术方法**
本研究主要采用以下关键技术方法:(1)随机双盲安慰剂对照临床试验设计,受试者来源于云南省肿瘤医院,按标准随机分为Med组和Con组,干预90天;(2)身体成分分析,每月通过体成分仪测定BMI、基础代谢率、肌肉量、去脂体重、体脂率等指标;(3)16S rRNA基因测序,对粪便样本中V3–V4区进行PCR扩增和Illumina测序,分析肠道菌群组成与多样性;(4)非靶向代谢组学,采用超高效液相色谱-串联傅里叶变换质谱(UHPLC-Exploris 240)对血清/粪便样本进行LC–MS检测,结合多元统计分析筛选差异代谢物;(5)短链脂肪酸(SCFAs)定量分析;(6)生物信息学与统计学分析,包括LEfSe差异菌群鉴定、PICRUSt2功能预测、KEGG通路富集分析及Pearson/Spearman相关性分析。
**四、研究结果**
**4.1 基线数据**
研究共招募65名志愿者,排除2名不合格者,63人随机分组(Con组29人,Med组34人)。最终对具有完整数据的35名受试者进行分析。两组中位年龄分别为35岁和38.32岁,女性/男性比例分别为18/11和21/13,BMI均≥28,中位数分别为29.4和30.5。两组基线特征无显著差异(p?>?0.05),具有可比性。
**4.2 身体成分**
干预1个月后,Con组去脂体重、肌肉量和基础代谢率分别下降0.65?kg、0.6?kg和49.1?kcal,Med组分别下降0.06?kg、0.06?kg和13.12?kcal,Med组去脂体重、肌肉量和基础代谢率的保留显著优于Con组(p?0.05)。干预2个月后,Con组和Med组BMI相对基线分别下降1.5?kg/m2和2.16?kg/m2,Med组BMI下降幅度显著大于Con组(p?0.05)。干预3个月后,Med组在体脂率、腰臀比、内脏脂肪等级下降及基础代谢评分升高方面均优于Con组。
**4.3 血脂指标**
干预3个月后,Con组血清HDL-C水平下降0.04?mmol/L,Med组升高0.05?mmol/L,两组平均变化差异显著(p?0.05)。其他血脂指标组间差异无统计学意义(p?>?0.05)。
**4.4 血糖指标**
3个月干预结束时,两组HbA1c平均变化差异显著(p?0.05)。Con组HbA1c相对基线下降0.1%,Med组下降0.31%,表明辣木叶提取物可降低HbA1c水平。空腹血糖方面,Con组升高0.07?mmol/L,Med组下降0.26?mmol/L,但差异未达统计学意义(p?>?0.05)。
**4.5 16S rRNA基因测序**
24份样本共获得1,503,258条原始序列,优化后得到1,414,458条序列。稀释曲线表明测序深度充足。两组间6个α多样性指数(ace、chao、sobs、coverage、Shannon、Simpson)均无显著差异(p?>?0.05);β多样性PCoA分析显示两组样本趋于重叠,PERMANOVA检验p值为0.517,表明整体菌群结构无显著差异。门水平主要菌群为厚壁菌门、放线菌门、变形菌门和拟杆菌门。属水平优势菌群为Blautia、双歧杆菌属(Bifidobacterium)、真杆菌属(Eubacterium_hallii_group)、Romboutsia等。LEfSe分析(LDA?>?2,p?0.05)显示9个分类群(1个目、1个门、3个科、4个属)丰度存在显著差异:芽孢杆菌属(Bacillus)和Erysipelotrichaceae在Con组富集;Lachnospirales、毛螺菌科(Lachnospiraceae)、norank_f__Muribaculaceae、Muribaculaceae、Peptoniphilus、Parvimonas和Colidextribacter在Med组富集。PICRUSt2功能预测显示,Med组KEGG三级通路“代谢通路(Metabolic pathways)”、“泛酸和CoA生物合成”及“吩嗪生物合成”功能丰度显著升高,而“亚油酸代谢”、“α-亚麻酸代谢”、“化学致癌”和“肝细胞癌”通路功能丰度显著降低。
**4.6 短链脂肪酸(SCFAs)**
Med组粪便SCFAs水平整体低于Con组,其中乙酸水平显著降低(p?0.05);丙酸、丁酸、异丁酸、异戊酸、戊酸、异己酸和己酸含量组间差异无统计学意义。
**4.7 非靶向代谢组学分析**
正负离子模式分别鉴定出903种和1222种代谢物,其中54种(正离子模式)和78种(负离子模式)为组间差异代谢物(VIP?>?1,p?0.05),共132种。这些差异代谢物显著富集于5条代谢通路:甘油磷脂(GP)代谢、丙酸代谢、初级胆汁酸生物合成、乙醛酸和二羧酸代谢及组氨酸代谢。VIP值大于4的8种代谢物包括4-羟基-5-(二羟基苯基)-戊酸-O-硫酸酯、2,3-二羟基卡马西平、麦角硫因、野黄芩素7-葡萄糖醛酸苷-(1→2)-葡萄糖醛酸苷、环(L-苯丙氨酸-L-脯氨酸)、NeuAc(α→6)GalNAc(α1→O)Ser、卡拉西胺和木犀草素7-O-[β-D-葡萄糖醛酸苷-(1→2)-β-D-葡萄糖醛酸苷]。脂质代谢物方面,Med组二酰甘油(DG)、3a,7a-二羟基-5b-胆甾烷、3-羟基壬酰肉碱及2-二十碳-5,8,11,14-四烯-2-基氧基丙烷-1,3-二醇水平显著低于Con组,而磷脂酰肌醇(PI)、丙酸、丙二醇和鞘磷脂SM(d18:2(4E,14Z)/24:1(15Z))水平显著升高。
**4.8 相关性分析**
相关性分析显示:(1)HDL-C水平与DG(10:0/i-15:0/0:0)(r?=??0.3952,p?0.05)和DG(8:0/a-15:0/0:0)(r?=??0.4623,p?0.01)负相关;TG水平与DG(8:0/a-15:0/0:0)正相关(r?=?0.3577,p?0.05);HbA1c水平与3α,7α-二羟基-5β-胆甾烷(r?=?0.3644,p?0.05)和DG(8:0/a-15:0/0:0)(r?=?0.3832,p?0.05)正相关。(2)BMI与HbA1c(r?=?0.4531,p?0.05)、PI(18:0/20:4(5Z,8Z,11Z,14Z))(r?=?0.4185,p?0.05)正相关,与DG(20:4(5Z,7E,11Z,14Z)-OH(9)/13:0/0:0)(r?=??0.4428,p?0.05)负相关;肌肉量与瘦素(r?=??0.4479,p?0.05)、乙酸(r?=??0.4634,p?0.05)和硬脂酰柠檬酸(r?=??0.4235,p?0.05)负相关。(3)肠道菌群与代谢物关联:毛螺菌科(Lachnospiraceae)与PS(20:0/22:6(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z))(r?=?0.6381,p?0.05)、PE(20:4(8Z,11Z,14Z,17Z)/20:0)(r?=?0.4966,p?0.05)和LysoPC(20:1(11Z)/0:0)(r?=?0.521,p?0.01)正相关,与DG(15:0/18:1(9Z)/0:0)(r?=??0.4183,p?0.05)负相关;拟杆菌属(Bacteroides)与丙酸(r?=??0.4579,p?0.05)负相关;Lachnospiraceae_UCG-010与丙酸(r?=??0.4675,p?0.05)和麦角硫因(r?=??0.5311,p?0.01)负相关。
**五、讨论与结论**
本研究为随机双盲安慰剂对照临床试验,发现辣木叶提取物可显著降低单纯性肥胖患者BMI,且更好地维持基础代谢率、肌肉量和去脂体重,同时降低HbA1c并升高HDL-C水平。肠道菌群方面,Med组毛螺菌科(Lachnospiraceae)和Muribaculaceae丰度升高,Erysipelotrichaceae丰度降低。毛螺菌科和Muribaculaceae被认为是肠道有益菌,前者对维持肠道健康和降低肥胖风险具有重要作用。乙酸水平降低与肌肉量和HDL-C的改善存在一定相关性。代谢组学分析显示差异代谢物富集于甘油磷脂代谢、丙酸代谢等通路,二酰甘油(DG)水平整体下降与HDL-C升高、HbA1c降低相关。
研究结论:辣木叶提取物可有效降低单纯性肥胖患者的BMI,同时维持基础代谢率、肌肉量和去脂体重,并降低HbA1c、升高HDL-C水平;该提取物增加了毛螺菌科和Muribaculaceae的相对丰度,降低了Erysipelotrichaceae的相对丰度,显著降低粪便乙酸水平;差异代谢物富集于糖脂代谢通路;上述指标间存在一定相关性,提示辣木叶提取物对肥胖个体肠道菌群及糖脂代谢具有一定调节作用。